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Erprobung von Membrankontaktoren zur Rückgewinnung von Stickstoff aus dem Prozesswasser der Schlammentwässerung auf der Hauptkläranlage Münster-Coerde (Erprobung von Membrankontaktoren zur Rückgewinnung von Stickstoff)
Projekt
Förderkennzeichen: REFORDAT-453
Laufzeit: 01.09.2017
- 31.08.2019
Fördersumme: 500.000 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Stichworte: Membrankontaktoren, Stickstofffracht, anaerobe Stabilisierung
In Kläranlagen mit anaerober Stabilisierung fällt bei der Schlammentwässerung ein Prozesswasser an, das hoch mit Ammonium beladen ist. Auf der Kläranlage Münster-Coerde wird das anfallende Prozesswasser aus der Schlammentwässerung zurzeit im Hauptstrom gemeinsam mit dem zulaufenden Abwasser behandelt. Zukünftig soll die Stickstofffracht aus dem Prozesswasser mit Membrankontaktoren eliminiert werden. Der Bau der Membranstrippung mit Rückgewinnung von Stickstoff aus dem Filtrat wurde bereits von der BR Münster im August 2016 mit 928.500,00 € bezuschusst. Umfang des hier vorliegenden Antrags ist die wissenschaftliche Begleitung der ersten beiden Betriebsjahre der Anlage sowie eine Bewertung der mit dem Verfahren verbundenen Energieeinsparungen. Durch den Einsatz von Membrankontaktoren kann die Stickstoffeliminationsleistung bei gleichzeitiger Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs verbessert werden und gleichzeitig Ammoniumsulfat, welches als zugelassenes Düngemittel verwertet werden kann, gewonnen werden. Funktionsweise Membrankontaktoren: Die Kontaktoren bestehen aus einer Röhre, durch die Wasser geleitet wird. Um das Rohr sind hydrophobe Hohlfasern mit geringer Größe angeordnet, durch welche der Kontakt zur Gasphase hergestellt wird. Auf der einen Seite der Membran fließt das mit Ammoniak beladene Abwasser, während auf der anderen Seite die Säure strömt, die das Ammoniak nach dem Durchtritt um 85% durch die Membran bindet. Vorteile des Verfahrens sind: - ein geringerer Energiebedarf im Vergleich zur klassischen Denitrifikation / Nitrifikation, - die Produktion einer Ammoniumsalzlösung, die als zugelassenes Düngemittel verwertet werden kann, - das C/N Verhältnis im Hauptstrom wird verbessert, sodass eine höhere Denitrifikationleistung erreicht wird. Ggf. kann auf Kläranlagen mit externer Kohlenstoffquelle die Dosierung reduziert werden oder entfallen. Ziel des Vorhabens ist es, den Betrieb der Anlage zu begleiten, Rückschlüsse auf Planung und Betrieb von Membrankontaktoren sowie deren Wirtschaftlichkeit an anderen Standorten zu erlangen. Optional werden Untersuchungen zum Auftreten und Verbleib von persistenten Mikroschadstoffen wie Antibiotika und endokrin wirksamen Stoffen angegeben.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Ressourcenmanagement
- Verfahrenstechnik
